ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Заместитель Генерального директора ОАО «ВТИ» Резинских Владимир Федорович ОАО «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт» (ОАО «ВТИ»)

Click to add title in here 4 1 Согласно «Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики России до 2020 года с учетом перспективы до 2030 года» по базовому варианту принято к демонтажу до 2020 года 12,2 ГВт. До 2030 г. планируется вывести из эксплуатации по этому варианту более 46 ГВт. ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС

Демонтаж оборудования в варианте активного обновления электроэнергетики, МВт итого Базовый вариант Вывод из эксплуатации ТЭС-всего Дополнительные объёмы демонтажа оборудования для варианта активного обновления электроэнергетики 1. Оборудование на газе старше 50 лет (введенное до.), имеющее низкие параметры пара (9 МПа и ниже) Оборудование на газе старше 50 лет (введенное до 1965 года) с параметрами пара 13 МПа и выше Все оборудование старше 50 лет (введенное до.), не включая оборудование на газе, введенное до 1965 года (учтено в пп.1.и.2.) Все оборудование старше 50 лет (введенное в период гг.) Все действующее в настоящее время конденсационное оборудование на газе 13 МПа и ниже (не учтенное в пп.1-4.) 3750 Итого к выводу из эксплуатации дополнительно к базовому варианту Вывод из эксплуатации ТЭС по варианту активного обновления электроэнергетики - всего

Click to add title in here 4 1 Существует мнение, что физический ресурс оборудования, установленного на объектах электроэнергетики, исчерпан и в ближайшей перспективе грозит опасность массовых разрушений и отказов. Эта проблема действительно существует, но она требует иного толкования. На самом деле ресурс (срок службы) оборудования можно продлевать сколь угодно долго, но при условии, что оборудование своевременно и качественно проходит техническое диагностирование и его элементы, исчерпавшие физический (предельный) ресурс, своевременно ремонтируются или заменяются. ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС

Click to add title in here 4 1 Однако это не означает, что энергетическое оборудование целесообразно эксплуатировать сколь угодно долго. С наработкой оборудования неминуемо будут расти затраты на его ремонт и техническое обслуживание. В условиях сдерживания роста тарифов на электрическую и тепловую энергию, начиная с определенного момента, будет невыгодно эксплуатировать длительно работавшее оборудование. Этот момент и следует отождествлять с физическим износом оборудования. ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС

6 Время Производи- тельность оборудо- вания Управление жизненным циклом Кап. ремонт Поломка Asset wears over time Продленная полезная жизнь Средняя стоимость по времени Стоимомсть обслуживания Требуемая производи- тельность Нижний предел, определяемый Пользователем Начальная Полезная жизнь Цель #3 – определить момент целесообразности замены оборудования на новое $$ Цель #1 – увеличить интервалы между кап. ремонтами за счет эффективной практики ТОР Цель #2 – увеличить жизненный цикл оборудования Цель #4 - избежание неожиданностей (отсутствие зап. частей при ремонте)

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС 1. Дальнейшая эксплуатация не допускается, если техническое состояние оборудования, зданий и сооружений не удовлетворяет нормам и требованиям технических регламентов или иных нормативных правовых актов Российской Федерации и нормативных документов федеральных органов исполнительной власти в части, соответствующей целям [3]: защиты жизни и здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного и муниципального имущества; охран окружающей среды, жизни и здоровья животных и растений; предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей. Показатели предельного состояния

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС 2. Дальнейшая эксплуатация технического устройства, отработавшего назначенный ресурс (срок службы), будет нецелесообразной, если затраты на его ремонт и восстановление технических показателей будет составлять значительную часть от стоимости нового оборудования. Показатели предельного состояния

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС 3. Дальнейшая эксплуатация энергоустановки будет нецелесообразной, если себестоимость производства электроэнергии и/или тепла будет превышать установленные тарифы или по ее технологическим показателям она оказывается неконкурентоспособной по отношению к другим источникам электрической и тепловой энергии. Показатели предельного состояния

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС В общем виде для эксплуатирующегося оборудования, отработавшего назначенный ресурс (срок службы), в зависимости от его технического состояния возможны следующие решения: -немедленное прекращение эксплуатации оборудования (при достижении предельного состояния); -продление временной эксплуатации оборудования в щадящем режиме (в том числе и на пониженных параметрах пара) с определением срока вывода из эксплуатации; -продление срока эксплуатации в штатном режиме (на номинальных параметрах пара с реализацией типового ремонта и технического обслуживания); -продление срока эксплуатации после замены изношенных деталей на аналогичные (сверхтиповой ремонт); -продление срока эксплуатации после замены изношенных узлов и деталей на модернизированные с целью улучшения технических показателей (модернизация); -техническое перевооружение с полной заменой изношенного оборудования (техническое перевооружение).

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Выбор того или иного технического решения определяется рядом факторов, таких как: -техническое состояние оборудования, -актуализированные требования законов, постановлений, нормативных документов, стандартов (штрафные санкции, требования Системного Оператора, экологические нормативы), -востребованность продукции электростанции, -изменение топливного баланса.

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для энергоустановки в целом, эксплуатирующейся сверх назначенного ресурса, выбор того или иного технического решения определяется ее текущим состоянием и техническим состоянием следующих ответственных (ресурсоопределяющих) элементов оборудования: Паровых турбин – роторов и корпусных деталей ВД, СД, НД; Паровых барабанных котлов – барабанов; Турбогенераторов – роторов, статоров. Необходимость замены одного из этих элементов, как правило, из-за высоких затрат и длительного срока изготовления замещающих их элементов является основанием для рассмотрения вопроса о выводе из эксплуатации (замене) всей энергоустановки, отработавшей назначенный ресурс (срок службы).

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для энергоблоков с прямоточными котлами предельный ресурс котлов, а для всех энергоблоков также и трубопроводов, трансформаторов, вспомогательного оборудования рекомендуется приравнивать к ресурсу турбины или генератора. До наступления предельного срока службы турбины срок службы перечисленных технических устройств целесообразно продлевать, осуществляя необходимый ремонт и техническое обслуживание.

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для станций с поперечными связями предельный срок службы котлов и турбин можно рассматривать независимо друг от друга. Продление ресурса котлов и паропроводов считается нецелесообразным, если требуется единовременная замена отдельных элементов котлов и паропроводов или проведение дорогостоящего ремонта, например, на сумму, превышающую 30% от стоимости нового котла или паропровода (собственник оборудования может по своему усмотрению назначить другую сумму предельных затрат на сверхтиповой ремонт).

1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Значения паркового ресурса паровых турбин Завод- изготовитель Давление свежего пара, МПа Мощность, МВт Парковый ресурс наработка, тыс.ч количество пусков АО ТМЗ 9 и менее и менее АО ЛМЗ 9 и менее и менее ОАО «Турбоатом» 9 и менее и менее

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Согласно экспертным оценкам для энергоблоков мощностью 160–3 30 МВт, работающих на параметрах пара МПа, 545 о С, а также для паровых турбин, работающих на ТЭС с поперечными связями на параметрах пара 9–13 МПа, 500–555 о С, индивидуальный ресурс ответственных элементов турбин будет превышать парковый (220–270 тыс.ч) в среднем ориентировочно в 1,5 раза и составит 330–400 тыс.ч. Приведенные значения индивидуального ресурса следует принимать как ориентировочные, требующие уточнения для конкретных технических устройств.

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Если оборудование мало востребуется (низкий КИУМ), целесообразно выводить его из эксплуатации не по наработке, а по истечении предельного срока службы. За предельный срок эксплуатации рекомендуется принимать 50 лет. Из двух показателей: предельный ресурс и предельный срок службы, рекомендуется выбирать тот, который достигается раньше. К этому сроку необходимо готовиться к техническому перевооружению этих энергоблоков и этих турбин.

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для энергоблоков 500 и 800 МВт (в отличие от других энергоблоков) необходимость замены одного из ответственных элементов паровой турбины после выработки паркового ресурса (100 тыс.ч) не является основанием для вывода из эксплуатации (замены) турбины и энергоблока. Срок технического перевооружения этих блоков при экономической целесообразности рекомендуется также приурочивать к 50 годам эксплуатации. За этот срок, скорее всего, потребуется замена роторов высокого и среднего давления, стопорных клапанов, элементов парораспределения, а также некоторых высокотемпературных элементов котлов и паропроводов.

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Если по прогнозным оценкам остаточный срок службы до списания оборудования (достижения предельного состояния) не превышает 5 лет, наиболее предпочтительным будет обеспечение надежной эксплуатации этого оборудования в щадящем режиме и подготовка к грядущей его замене. Внедрение на этих энергоустановках каких-либо затратных технических решений для повышения надежности и эффективности их эксплуатации нецелесообразно. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Если по прогнозным оценкам остаточный срок службы до списания оборудования составляет от 5 до 10 лет, следует выбирать техническое решение, способствующее повышению показателей надежности и эффективности его эксплуатации. При этом при модернизации следует применять малозатратные технические решения со сроком окупаемости не более 5 лет. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Если по прогнозным оценкам остаточный срок службы до списания оборудования превышает 10 лет, но при этом рассматриваемое оборудование морально устарело, не исключено, что наиболее приемлемым решением будет досрочный вывод его из эксплуатации. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для ТЭС, расположенных в энергоизбыточных регионах (например, конденсационные энергоблоки, расположенные в Европейской части России) или работающих на относительно дешевом топливе (на попутном газе) после достижения предельного состояния их ответственных элементов целесообразно рассмотреть вопрос об их модернизации, а не радикальной замене (например, замена проточных частей паровых турбин, ГТУ-надстройка и т.п.). При принятии решения следует ставить задачу не только поддержания работоспособного состояния установленного или вновь вводимого оборудования, но и повышения спроса на вырабатываемую электрическую и тепловую энергию за счет снижения себестоимости ее производства. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для газомазутных и угольных ТЭС в энергодефицитных регионах (за исключением мегаполисов) после достижения предельного состояния оборудования предпочтительным вариантом является их полное техническое перевооружение. Для этих ТЭС должна быть реализована следующая последовательность действий при техническом перевооружении: строительство новых мощностей (желательно в новом здании или на новой площадке), демонтаж устаревшего оборудования, замещение выбывших мощностей на наиболее современное и перспективное оборудование. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для энергокомпаний, обслуживающих мегаполисы, определяющим при выборе технического решения являются: надежность тепло- и электроснабжения, экологические показатели. На электростанциях мегаполисов необходимо предусмотреть дополнительное резервирование технических устройств и увеличенный фонд запасных частей. Для Москвы, кроме того, актуальным является строительство сетей, обеспечивающих переброс электроэнергии из энергоизбыточных регионов Европейской части России. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Для угольных ТЭС наиболее предпочтительным при техническом перевооружении является строительство паросиловых энергоблоков на суперсверхкритические параметры пара или энергоблоков с котлами ЦКС, или ПГУ с газификацией угля. Все они должны обеспечивать перспективные требования по снижению выбросов в окружающую среду. Сегодня внедрение этих прогрессивных технологий тормозит отсутствие пилотных демонстрационных проектов. Для этих ТЭС до освоения новых технологий уместно рассматривать сценарий продления срока эксплуатации установленного оборудования. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС На техническую политику генерирующих компаний могут повлиять изменения в энергопотреблении, топливном балансе и др. Например, ввод в регионе новых блоков на АЭС создадут значительные проблемы для рентабельного функционирования ТЭС. Конкурентные преимущества электроэнергетики, работающей на органическом топливе, перед атомной, заключаются, в частности, в способности предоставлять системные услуги в части регулирования частоты и мощности. С учетом этого модернизация и техническое перевооружение оборудования ТЭС должно быть ориентировано на повышение его маневренных характеристик. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Click to add title in here 1 ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС Из всех возможных вариантов развития и модернизации генерирующих мощностей самым нежелательным является установка вместо выбывающего оборудования такое же, спроектированного по старым чертежам с теми же показателями что и более полувека тому назад. Советы по выбору стратегии по модернизации и техническому перевооружению длительно работавшего оборудования

Спасибо за внимание!